钢结构零件及部件加工技术要求

钢结构零件及部件加工技术要求

一、 一般要求

1.1 本技术要求适用于钢结构制作中零件及部件的加工。

1.2 零件及部件加工前，应熟悉设计文件和施工详图，应做好各道工序的工艺准备；并应结合加工的实际情况，编制加工工艺文件。

二、 放样和号料

2.1 放样和号料应根据施工详图和工艺文件进行，宜按实际材料尺寸采用全排版，并应按要求预留余量。

2.2 放样和样板（样杆）的允许偏差应符合表2.2的要求。

表2.2 放样和样板（样杆）的允许偏差

项 目 允许偏差

平行线距离和分段尺寸 ±0.5 mm

样板长度 ±0.5 mm

样板宽度 ±0.5 mm

样板对角线差 1.0 mm

样杆长度 ±1.0 mm

样板的角度 ±20′

2.3 号料的允许偏差应符合表2.3的要求。

表2.3 号料的允许偏差（mm）

项 目 允许偏差

零件外形尺寸 ±1.0 孔距 ±0.5

2.4 主要零件应根据构件的受力特点和加工状况，按工艺要求的方向进行号料。

2.5 号料后，零件和部件应按施工详图和工艺要求进行标识。

三、 切割

3.1 钢材切割可采用气割、机械切割、等离子切割等方法，选用的切割方法应满足工艺文件的要求。切割后的飞边、毛刺应清理干净。

3.2 钢材切割面应无裂纹、夹渣、分层等缺陷和大于1mm的缺棱。

3.3 气割前钢材切割区域表面应清理干净。切割时，应根据设备类型、钢材厚度、切割气体等因素选择适合的工艺参数。

3.4 气割的允许偏差应符合表3.4的要求。

表3.4 气割的允许偏差（mm）

项 目 允许偏差

零件宽度、长度 ±3.0

切割面平面度 0.05t，且不应大于2.0

割纹深度 0.3

局部缺口深度 1.0

注：t为切割面厚度

3.5 机械剪切的零件厚度不宜大于12.0mm，剪切面应平整。碳素结构钢在环境温度低于-20℃、低合金结构钢在环境温度低于-15℃时，不得进行剪切、冲孔。

3.6 机械剪切的允许偏差应符合表3.6的要求。

表3.6 机械剪切的允许偏差（mm）

项 目 允许偏差（mm）

零件宽度、长度 ±3.0

边缘缺棱 1.0

型钢端部垂直度 2.0

3.7 钢网架（桁架）用钢管杆件宜用管子车床或数控相贯线切割机下料，下料时应预放加工余量和焊接收缩量，焊接收缩量可由工艺试验确定。钢管杆件加工的允许偏差应符合表3.7的要求。

表3.7 钢管杆件加工的允许偏差（mm）

项 目 允许偏差

长 度 ±1.0

端面对管轴的垂直度 0.005r

管口曲线 1.0

注：r为管半径

四、 矫正和成型

4.1 矫正可采用机械矫正、加热矫正、加热与机械联合矫正等方法。

4.2 碳素结构钢在环境温度低于-16℃、低合金结构钢在环境温度低于-12℃时，不应进行冷矫正和冷弯曲。碳素结构钢和低合金结构钢在加热矫正时，加热温度应为700℃~800℃，最高温度严禁超过900℃，最低温度不得低于600℃。

4.3 当零件采用热加工成型时，可根据材料的含碳量，选择不同的加热温度。加热温度应控制在900℃～1000℃，也可控制在1100℃~1300℃；碳素结构钢和低合金结构钢在温度分别下降到700℃和800℃前，应结束加工；低合金结构钢应自然冷却。

4.4 热加工成型温度应均匀，同一构件不应反复进行热加工；温度冷却到200℃~400℃时，严禁捶打、弯曲和成型。

4.5 工厂冷成型加工钢管，可采用卷制或压制工艺。

4.6 矫正后的钢材表面，不应有明显的凹痕或损伤，划痕深度不得大于0.5mm，且不应超过钢材厚度允许负偏差的1/2。

4.7 钢板、型钢冷矫正的最小曲率半径和最大弯曲矢高应符合表4.7的要求。

表4.7 冷矫正的最小曲率半径和最大弯曲矢高（mm）

钢材

类别

图例

对应轴

冷矫正

最小曲率半径r 最大弯曲矢高f

钢板

扁钢 x-x 50t tl4002

y-y（仅对扁钢轴线） 100b bl8002

角钢

x-x 90b bl7202

槽钢

x-x 50h hl4002

y-y 90b bl7202

工字钢 x-x 50h hl4002

y-y 50b bl4002 注：l为弯曲弦长；t为钢板厚度；h为型钢高度；r为曲率半径；f为弯曲矢高。

4.8 板材和型材的弯曲成型最小曲率半径应符合表4.8的要求。

表4.8 板材和型材的弯曲成型最小曲率半径

钢材

类别 图例 冷弯最小

曲率半径 备注

热轧

钢板 钢板卷压成钢管

r/t≥15～20

平板弯成

120°～150° r/t≥10～12

方矩管弯直角 r/t≥3～4

热轧

无缝

钢管 r/d≥20～25

冷成型直缝钢管 r/d≥25～30 焊缝放在中心线以内受压区

冷成型

方矩管 焊缝 r/b(或r/h)≥30～35 焊缝放置在弯弧中心线位置 r

t t 热轧H

型钢 r/h≥25～30 也适用于工字钢和槽钢对高度弯曲 r/b≥20～25

槽钢、角钢

r/b≥25～30

4.9 钢材矫正后的允许偏差应符合表4.9的要求。

表4.9 钢材矫正后的允许偏差 (mm)

项 目 允许偏差 图例

钢板的局部平面度 t≤14 1.5

t>14 1.0

型钢弯曲矢高 l/1000且不应大于5.0

角钢肢的垂直度 b/100双肢栓接角钢的角度不得大于90°

槽钢翼缘对腹板

的垂直度 b/80

工字钢、H型钢翼缘对腹板的垂直度 b/100且不大于2.0

4.10 钢管弯曲成型的允许偏差应符合表4.10的要求。

表4.10 钢管弯曲成型的允许偏差（mm）

项目 允许偏差

直径 ±d/200且≤±5.0

构件长度 ±3.0

管口圆度 d/200且≤5.0

管中间圆度 d/100且≤0

弯曲矢高 l/1500且≤5.0

注：d为钢管直径。

五、 边缘加工

5.1 边缘加工可采用气割和机械加工方法，对边缘有特殊要求时宜采用精密切割。

5.2 气割或机械剪切的零件，需要进行边缘加工时，其刨削量应等于或大于2.0mm。

5.3 边缘加工的允许偏差应符合表5.3的要求。

表5.3 边缘加工的允许偏差

项目 允许偏差

零件宽度、长度 ±1.0mm

加工边直线度 l/3000，且不应大于2.0mm 相邻两边夹角 ±6′

加工面垂直度 0.025t，且不应大于0.5mm

加工面表面粗糙度 Ra≤50μm

5.4 焊缝坡口可采用气割、铲削、刨边机加工等方法，焊缝坡口的允许偏差应符合表5.4的要求。

表5.4 焊缝坡口的允许偏差

项目 允许偏差

坡口角度 ±5°

钝边 ±1.0mm

5.5 零部件采用铣床进行铣削加工边缘时，加工后的允许偏差应符合表5.5的要求。

表5.5 零部件铣削加工后的允许偏差（mm）

项 目 允许偏差

两端铣平时零件长度、宽度 ±1.0

铣平面的平面度 0.3

铣平面的垂直度 l/1500

六、 制孔

6.1 制孔可采用钻孔、冲孔、铣孔、铰孔、镗孔和锪孔等方法，对直径较大或长形孔也可采用数控切割或等离子切割制孔。

6.2 利用钻床进行多层板钻孔时，应采取有效的防止攒动措施。

6.3 机械或气割制孔后，应清除孔周边的毛刺、切屑等杂物；孔壁应圆滑，应无裂纹和大于1.0mm的缺棱。 七、 螺栓球和焊接球加工

7.1 螺栓球宜热锻成型，加热温度宜为1150℃～1250℃，终锻温度不得低于800℃，成型后螺栓球不应有裂纹、褶皱和过烧。

7.2 螺栓球加工的允许偏差应符合表7.2的要求。

表7.2 螺栓球加工的允许偏差（mm）

项目 允许偏差

球直径 d≤120 +2.0

-1.0

d＞120 +3.0

-1.5

球圆度 d≤120 1.5

120＜d≤250 2.5

d＞250 3.0

同一轴线上两铣平面平行度 d≤120 0.2

d＞120 0.3

铣平面距球中心距离 ±0.2

相邻两螺栓孔中心线夹角 ±30′

两铣平面与螺栓孔轴线垂直度 0.005r

注：r为螺栓球半径；d为螺栓球直径。

7.3 焊接空心球宜采用钢板热压成半圆球，加热温度宜为1000℃～1100℃，并应经机械加工坡口后焊成圆球。焊接后的成品球表面应光滑平整，不应有局部凸起或褶皱。

7.4 焊接空心球组对和焊接宜在专用设备上进行。

7.5 焊接空心球加工的允许偏差应符合表7.4的要求。 表7.4 焊接空心球加工的允许偏差（mm）

项 目 允许偏差

直 径 d≤300 ±1.5

300＜d≤500 ±2.5

500＜d≤800 ±3.5

d＞800 ±4

圆 度 d≤300 ±1.5

300＜d≤500 ±2.5

500＜d≤800 ±3.5

d＞800 ±4

壁厚减薄量 t≤10 ≤0.18t且不大于1.5

10＜t≤16 ≤0.15t且不大于2.0

16＜t≤22 ≤0.12t且不大于2.5

22＜t≤45 ≤0.11t且不大于3.5

t＞45 ≤0.8t且不大于4.0

对口错边量 t≤20 ≤0.10t且不大于1.0

20＜t≤40 2.0

t＞40 3.0

焊缝余高 0~1.5

注：d为焊接空心球的外径；t为焊接空心球的壁厚。